揭秘特斯拉新版毫米波雷达内部结构原理

特斯拉爆料大神greentheonly爆出特斯拉HW4.0的详细资料，这就可以评估特斯拉HW4.0的成本了。HW4.0将首先用于特斯拉新版Model X/S上，未来估计全面推广。目前美国本土FSD选装价格是1.5万美元。除一次性硬件成本外，北美地区还有每月199美元服务费。

HW4.0包括1个高分辨率毫米波雷达（估计BOM成本120美元）、11个摄像头模组（估计BOM成本240美元）、1个计算盒子（单智能驾驶部分，估计BOM成本1075-1605美元）。合计BOM成本大约1500-2100美元，这个BOM成本不是一成不变的，因为最关键的FSD芯片成本会变动。FSD芯片随着出货量的上升成本会快速下降，芯片一次性流片成本和研发成本是要分摊到每片芯片上的，芯片的出货量越高，分摊到每片芯片上的成本就越低。软件部分的成本可能更高，软件部分包括数据系统，数据的采集、整理、标注、训练都是会消耗大量成本的，这部分成本很难估算，不过基本可以确定二代FSD选配价格可能逼近2万美元。

特斯拉早在2022年6月就向FCC申报了毫米波雷达，按照惯例应该在2022年底公布毫米波雷达内部拆解，但特斯拉向FCC申请延长到了2023年3月公布，不过greentheonly已经拿到了内部拆解图片。特斯拉上一代毫米波雷达是德国大陆汽车最低端产品ARS-4B，采购价格约500-600人民币，BOM成本不高于50美元。特斯拉在HW4.0上自研的毫米波雷达光BOM成本都要120美元左右，估计整体成本要150-200美元。

图片来源：FCC

特斯拉毫米波雷达PCB板，低频部分加了屏蔽罩，技术优秀的大厂是不需要加屏蔽罩的。

图片来源：FCC

特斯拉用了两颗3发4收雷达收发器级联，大概率是德州仪器的AWR2243，之前特斯拉在车内60GHz雷达上已经用了德州仪器的AWR6843。特斯拉考虑到成本，没用像大陆ARS540那样4片收发器级联，仅仅两片级联，每片AWR2243大约20美元。特斯拉的总通道48路，大陆ARS540是192路。

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特斯拉毫米波雷达处理部分PCB用了AMD旗下Xilinx的FPGA，型号是XA7Z020-1CLG400Q，内含两个ARM A9核心，130级万门电路，53200个LUT，DSP算力276GMACs，价格大约40-60美元。国内价格比较高，在900-1800人民币之间。还有一片美光的DDR3，容量125MB，型号MT41K64M16TW-107 AUT，价格大约1美元。PCB上部可能是以太网物理层或者MIPI CSI-2物理层芯片，右部是供电。BOM成本大约115美元，还有5美元的PCB。这个毫米波雷达大概率是中国台湾广达电脑代工的。

特斯拉HW4.0正面PCB

图片来源：FCC

Greentheonly在推特上说二代FSD的CPU由12个变为20个，运行频率在1.37GHz到2.35GHz之间，初代FSD是12个ARM Cortex-A72，3个簇，每簇4个。二代应该还是A72，4个簇，每簇5个。A72是ARM在2015年推出的架构，特斯拉为什么还用这么老的架构，主要原因估计还是成本。ARM的新架构可是要花大价钱的，像A76架构，国内只有瑞芯微和华为买了架构。

二代FSD芯片

图片来源：FCC

FSD芯片的成本很难估算，根据芯片表面数字编号，二代FSD代工应该还是三星，三星的报价只是台积电的1/3甚至1/4，这也是台积电的营业利润率是三星5倍的主要原因。选择三星就不大可能选择不成熟的5纳米工艺，应该还是成熟的7纳米工艺。2023年中期，在特斯拉家门口的三星德州仪器奥斯汀厂就能量产7纳米芯片了。

7纳米芯片一次性流片成本大约3000万美元，也就大约2亿人民币。如果二代FSD出货量达到10万片，每片分摊的成本大约300美元；出货量30万片的话，每片分摊成本100美元；出货量100万片，每片分摊的成本大约30美元。其Die尺寸看起来与英伟达 Orin差不多，估计晶圆制造成本和封装成本为150美元。特斯拉2022年销量131万辆，按FSD选装率20%即30万套，研发成本按900万美元计算，每片分摊30美元，成本大约280美元；如果15万片的出货量那么成本大概是410美元；如果10万片的话，那么成本是540美元。

图片来源：FCC

除了两颗FSD芯片比较昂贵外，第二贵的就是内存。特斯拉很奢侈地用了16片最昂贵的GDDR6内存，FBGA代号为D9ZPR，实际型号翻查是MT61M512M32KPA-14 AAT:C，容量为2GB，合计32GB。

GDDR （Graphics Double Data Rate）为显存的一种，GDDR是为了设计高端显卡而特别设计的高性能DDR存储器规格，其有专属的工作频率、时钟频率、电压，因此与市面上标准的DDR存储器有所差异，与普通DDR内存不同且不能共用。一般它比主内存中使用的普通DDR存储器时钟频率更高，发热量更小，所以更适合搭配高端显示芯片。GDDR就是电脑爱好者熟悉的高级显存，GDDR6是英伟达2018年发布20系列显卡才开始出现的，不过目前最强的消费级内存是2020年英伟达携手美光推出的GDDR6X。

GDDR6功耗高，一般只用在电脑领域。美光最早推出GDDR6，2021年初时MT61M512M32KPA-14 AAT:C价格大约每片14-16美元，目前估计每片10美元，16片就是160美元。需要指出HW4.0的座舱系统也用了昂贵的GDDR6，不过是三星的4片2GB DDR6，估计也要40美元。Flash存储方面，HW3.0是东芝的THGAF8G8T23BAIL，这是32GB的UFS，不过是很老的UFS2.1标准。HW4.0改用三星的KLUDG8J1ZD，容量提升至128GB，但还是UFS2.1标准，其价格约7.5美元。

HW4.0用了大约450个芯片，绝大部分是电源管理。除了上面提到的，比较贵的芯片还有底部正中间的以太网交换机芯片。HW3.0是Marvell的88Q6321，HW4.0显然不会再用这落后的非严格车规以太网芯片。据推测，HW4.0应该换成了性能比较先进的博通BCM8956X或BCM8947X，也有可能是中国台湾瑞昱的，因为车机板上的以太网交换机就是中国台湾瑞昱的。假设是和车机一样的以太网交换机即RTL9068，价格大约30美元。

HW3.0据说有4746个元件，HW4.0估计有近5000个元件，绝大部分是被动元件。被动元件价格比较低，一般只有人民币几分钱，最贵的是一些钽电容，就是高级显卡或主板一直宣传的钽电容，在HW4.0上也有一些，钽电容价格大约2-6元人民币之间。还有24路供电中使用了比较高级的DrMOS，单价大约1.3-1.7美元，在超过2000的电脑主板上才能见到，DrMOS国内杰华特是进展最快的，车规级已经量产，国外常见的是MPS和安森美。

图片来源：FCC

左下边有三颗解串行芯片，根据PCB上的标志，3个都是4路解串行芯片，也就是说最多12颗摄像头，特斯拉预留了几颗摄像头的位置，HW4.0估计用了8颗摄像头。

图片来源：FCC

左边是HW3.0的智能驾驶接口，右边是HW4.0接口。上面一层是HW4.0的智能驾驶的接口，下面是座舱接口，显然座舱是两个显示屏输出接口。智能驾驶方面，最上面的红色的预留，目前不用。蓝色的是驾驶员行为监测，四个接口的是4个车两侧的130万像素摄像头接口。白色的连接两个后向摄像头，黑色的前视摄像头，可能两个都是500万像素。推测特斯拉减少了一个前视摄像头，后向加了一个摄像头。特斯拉用了三片4路解串行芯片，估计是美信的MAX96712，这个芯片在国内非常抢手，可以支持4个400万像素，每片价格35-70美元。HW3.0则是两片德州仪器的DS90UB960和一片DS90UB954，个头明显比美信的要小。在摄像头一侧应该还有11个加串行芯片，估计总体成本35美元。

摄像头接口12个，其中1个预留；1个车内做驾驶员行为监测；4个做360环视，即“F-SVC”， “L-SVC”， “R-SVC”， “Back Up“，估计是比较低的130万像素；4个做鸟瞰BEV，即“L-FF-Rear”， “R-FF-Rear”， “L-FF-Side”， “R-FF-Side”，FF应该是远场，估计是200万像素；2个前置，一个主Main，一个宽视场Wide。